物质代谢调节与调控剖析.pptVIP

②分解代谢产物的阻遏： E.Coli以乳糖为唯一碳源时，乳糖可诱导与乳糖有关的三种酶的合成，但如果培养基中既含葡萄糖，又含乳糖时，则优先利用Glc，等Glc耗尽后才能利用乳糖，也就是说在大量Glc时，乳糖操纵子还是关闭，Glc阻遏了乳糖代谢有关的三种酶的合成，这种现象过去称为葡萄糖效应（glucose effect）。 后来知道这是由于Glc分解代谢产物引起的，因此又称为分解代谢产物阻遏（catabolite repression）。 G C － ＋ ATP cAMP 5-AMP 腺苷酸环化酶 磷酸二酯酶 CRP cAMP CRP 复合物 结构基因 分 解 代 谢 产 物 启动子 操纵基因 分解代谢产物阻遏， 即葡萄糖效应的机制： （二）酶活性的调节： 酶活性抑制 别构调节 共价修饰 1. 酶活性的抑制---简单抑制、反馈抑制 反馈抑制（feedback inhibition）也称负反馈，这是生物体普遍存在的一种调节机制，反馈抑制是指反应终产物对自身合成途径中的酶活力起抑制作用，大多是对第一个酶的活力起抑制作用。 代谢终产物反馈抑制 使代谢物不致生成过多。 乙酰CoA 乙酰CoA羧化酶 丙二酰CoA 长链脂酰CoA 2. 变构调节 小分子化合物与酶分子活性中心以外的某一部位特异结合，引起酶蛋白分子构象变化，从而改变酶的活性，这种调节称为酶的变构调节或别构调节。 被调节的酶称为变构酶或别构酶 (allosteric enzyme) 使酶发生变构效应的物质，称为变构效应剂 (allosteric effector) ? 变构激活剂?allosteric effector? ——引起酶活性增加的变构效应剂。 ? 变构抑制剂?allosteric effector? ——引起酶活性降低的变构效应剂。 变构调节的机制 -----解除调节亚基对催化亚基的抑制 变构酶 催化亚基 调节亚基 变构效应剂： 底物、终产物 其他小分子代谢物 变构效应剂 + 酶的调节亚基 酶的构象改变 酶的活性改变 （激活或抑制 ） 疏松 亚基聚合 紧密 亚基解聚 酶分子多聚化 3. 共价修饰（covalent modification）： 亦称化学修饰，就是在调节酶分子上以共价键连上与或脱下某种特殊的化学基团，从而引起酶活性的改变，这类酶称共价修饰酶。 ① 磷酸化/脱磷酸化 ② 腺苷酰化/脱腺苷酰化 ③ 乙酰化/脱乙酰化 ④ 尿苷酰化/脱尿苷酰化 ⑤ 甲基化/脱甲基化 ⑥ S-S/SH相互转变 目前已知有6种类型的共价修饰酶 酶化学修饰的特点 ： ①可逆，在不同酶作用下，酶蛋白活性状态可互相转变。催化互变反应的酶在体内可受调节因素如激素的调控。 ②具有放大效应，效率较变构调节高。 ③磷酸化与脱磷酸是最常见的方式。 同一个酶可以同时受变构调节和化学修饰调节。 脱氢酶/氧化酶 SH/-S-S- 黄嘌呤氧化脱氢酶 +/- 磷酸化/脱磷酸 脂肪细胞甘油三酯脂肪酶 -/激活 磷酸化/脱磷酸 乙酰CoA羧化酶 +/- 磷酸化/脱磷酸 HMG-CoA还原酶激酶 -/+ 磷酸化/脱磷酸 HMG-CoA还原酶 -/+ 磷酸化/脱磷酸 丙酮酸脱氢酶 -/+ 磷酸化/脱磷酸 磷酸果糖激酶 -/+ 磷酸化/脱磷酸 丙酮酸脱羧酶 -/+ 磷酸化/脱磷酸 糖原合酶 +/- 磷酸化/脱磷酸 磷酸化酶b激酶 +/- 磷酸化/脱磷酸 糖原磷酸化酶 酶活性改变 化学修饰类型 酶 酶促化学修饰对酶活性的调节 磷酸化/脱磷酸化与酶活性的调节： 磷酸化的共价修饰可用一个通式来表示: （三）相反单向反应 可逆反应的相反方向由不同的酶催化 如糖酵解与糖异生途径中三个相反单向反应 （四）细胞酶系有特定细胞和亚细胞区域的隔离分布 代谢途径有关酶类常常组成多酶体系，分布于细胞的某一区域 。 糖有氧氧化 脂肪酸β氧化 三羧酸循环 呼吸链 DNA、RNA 合成 糖合成 脂肪合成 蛋白质合成 核酸降解 生物膜控制 底物浓度 * * 第十五章 物质代谢的相互联系和调节控制 物质代谢的相互联系 代谢的调节和控制 三大营养素 共同中间产物 共同最终代谢通路 糖 脂肪 蛋白质 乙酰CoA TAC 2H 氧化磷酸化 ATP CO2 三大营养素可在体内氧化供能。 第一节 物质代谢的相互联系 从能量供应的角度看，三大营养素可以互相代替，并互相制约。 一般情况下，机体优先利用燃料的次序是糖原、脂肪和蛋白质。供能以糖及脂为主，并尽量节约蛋白质的消耗。 脂肪分解增强 ATP 增多